發(fā)布時間：2023-03-23 00:18

　　水聲技術(shù)的不斷發(fā)展對水下設備的接口能力提出了越來越高的要求。如何進行各個接口的設計,是水下設備所必須解決的問題。 根據(jù)水聲設備接口配置靈活的特點,本文采用Altera公司的NiosⅡ軟核處理器進行水下嵌入式系統(tǒng)接口設計,其特點是可以根據(jù)實際需求進行NiosⅡ軟核處理器的定制。NiosⅡ系統(tǒng)提供豐富的接口模塊可供選擇,并提供驅(qū)動支持。同時,用戶成熟的設計單元可以與NiosⅡ系統(tǒng)相結(jié)合,最終可實現(xiàn)單片解決方案。 本文在嵌入NiosⅡ處理器的FPGA中,設計實現(xiàn)了網(wǎng)絡接口、串口、AD接口和USB接口,并用Visual C++設計了上位機顯控軟件以實現(xiàn)接口管理。其中,AD芯片可以50kHz采樣率對模擬信號進行實時采樣。網(wǎng)絡部分軟件方面基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)和LWIP協(xié)議棧加以實現(xiàn)。顯控軟件可以通過網(wǎng)絡接口下達命令以使能或禁止AD芯片工作,網(wǎng)絡部分的通信狀況由串口進行顯示。USB芯片符合USB2.0傳輸協(xié)議,AD采樣的實時數(shù)據(jù)可以通過其上傳至上位機顯控端并進行實時保存,待傳輸結(jié)束后可對采樣數(shù)據(jù)進行分析。 經(jīng)過最終的測試,各部分工作正常,性能穩(wěn)定。

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 論文立題背景
    1.2 NiosⅡ系統(tǒng)概述
    1.3 CycloneⅡFPGA簡介
    1.4 論文主要工作內(nèi)容
第2章 NiosⅡ系統(tǒng)接口設計與實現(xiàn)
    2.1 概述
    2.2 Flash接口設計
        2.2.1 Flash控制器特性
        2.2.2 Flash器件介紹
        2.2.3 Flash器件的參數(shù)配置
    2.3 SDRAM接口設計
        2.3.1 SDRAM控制器特性
        2.3.2 SDRAM存儲器芯片介紹
        2.3.3 SDRAM控制器工作參數(shù)配置
    2.4 UART接口設計
        2.4.1 UART核特性
        2.4.2 UART控制器參數(shù)的配置
    2.5 AD接口設計
        2.5.1 ADS7822芯片特性
        2.5.2 ADS7822控制時序
        2.5.3 ADS7822控制器設計
    2.6 內(nèi)部PIO接口設計
        2.6.1 PIO核特性
        2.6.2 PIO核的配置
    2.7 USB接口設計
        2.7.1 USB協(xié)議介紹
        2.7.2 CY7C68013特性介紹
        2.7.3 Slave FIFO接口的配置
        2.7.4 Slave FIFO寫數(shù)據(jù)控制程序設計
        2.7.5 USB固件程序編寫
        2.7.6 USB驅(qū)動程序
    2.8 網(wǎng)絡接口設計
        2.8.1 DM9000A芯片特性
        2.8.2 μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)特點及其實現(xiàn)
        2.8.3 輕量IP(LWIP)協(xié)議棧特點及使用
        2.8.4 服務器端程序的編寫
    2.9 本章小結(jié)
第3章 顯控軟件設計
    3.1 顯控軟件設計綜述
    3.2 設計要求
    3.3 總體設計
        3.3.1 指令分析
        3.3.2 解決方案
    3.4 指令具體實現(xiàn)的關鍵點
    3.5 最終顯控界面
    3.6 本章小結(jié)
第4章 NiosⅡ系統(tǒng)接口測試結(jié)果
    4.1 存儲器接口測試
    4.2 串口測試
    4.3 內(nèi)部PIO接口測試
    4.4 網(wǎng)絡接口測試
    4.5 AD接口測試
    4.6 USB接口測試
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
附錄



本文編號：3767884